[發(fā)明專利]一種煤層氣鼓風(fēng)機(jī)低阻旋風(fēng)分離器

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410261411.6
• 申請日: 2014-06-12
• 公開（公告）號: CN104001630A
• 公開（公告）日: 2014-08-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 金偉;紀(jì)民舉;許慧萍
• 申請（專利權(quán)）人: 上海化工研究院
• 主分類號: B04C9/00
• 分類號: B04C9/00;B04C5/00
• 代理公司: 上海科盛知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31225
• 代理人: 蔣亮珠

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及氣體過濾設(shè)備，具體地說，是關(guān)于一種煤層氣鼓風(fēng)機(jī)低阻旋風(fēng)分離器。

背景技術(shù)

隨著能源問題越演越烈，煤層氣等非常規(guī)天然氣資源的開發(fā)利用成為我國能源發(fā)展的一項重要任務(wù)。但是近年來由于國內(nèi)煤層氣各種開發(fā)手段的應(yīng)用，使原料氣氣質(zhì)越來越差，攜帶粉煤灰、泥土、管道腐蝕物及少量水等雜質(zhì)的煤層氣進(jìn)入后續(xù)鼓風(fēng)機(jī)系統(tǒng)，造成鼓風(fēng)機(jī)入口過濾網(wǎng)因雜質(zhì)堵塞頻繁停機(jī)，影響生產(chǎn)并造成損失。因此，迫切需要尋找一種能夠高效去除煤層氣中粉煤灰等雜質(zhì)的除塵凈化裝置。

常規(guī)的重力沉降技術(shù)是利用重力作用使塵粒從氣流中自然沉降的除塵裝置。它的除塵效率與沉降室水平截面和氣流速度有關(guān)，雖然重力除塵器的結(jié)構(gòu)簡單，壓力損失小，但除塵效率低，單獨(dú)使用時無法達(dá)到規(guī)定技術(shù)指標(biāo)。因此，一般只把沉降室作為第一級粗凈化。

離心分離技術(shù)是利用流體中相對較重的液體和固體顆粒在離心力作用下從氣相中分離出來，旋風(fēng)分離器作為離心分離的一種典型設(shè)備，具有結(jié)構(gòu)簡單，占地面積小，投資低，操作維修方便，壓力損失中等，動力消耗不大等優(yōu)點(diǎn)，一般用來捕集20μm以上的顆粒物。但是，需要有一定的速度，且操作彈性較小，如果設(shè)計不當(dāng)，容易產(chǎn)生上渦流，降低分離效率。

過濾分離技術(shù)主要用于粒徑很小的粉塵，過濾分離的種類很多，過濾精度可以做得很高，但壓力損失相對較大，對過濾介質(zhì)的運(yùn)行工況要求較高。

煤層氣中粉煤灰等雜質(zhì)的濃度較大、粒度較粗，采用單一的重力沉降、旋風(fēng)分離或者過濾分離都不能達(dá)到高效除塵凈化的目的。考慮到高效性、操作彈性、經(jīng)濟(jì)性等問題，本領(lǐng)域迫切需要開發(fā)一種新的、能夠有效克服上述現(xiàn)有設(shè)備不足的高效煤層氣分離設(shè)備。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種高效的煤層氣鼓風(fēng)機(jī)低阻旋風(fēng)分離器。

本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)：一種煤層氣鼓風(fēng)機(jī)低阻旋風(fēng)分離器，其特征在于，包括罐體，重力沉降室和旋風(fēng)分離器，所述的旋風(fēng)分離器設(shè)置于所述罐體的內(nèi)部，該旋風(fēng)分離器外壁與罐體內(nèi)壁之間的空間為重力沉降室。

所述的罐體內(nèi)還設(shè)有中間隔板，該中間隔板設(shè)于重力沉降室和旋風(fēng)分離器的上端，用于將原料氣和凈化氣有效分隔。

所述的旋風(fēng)分離器包括由上到下依次連接在一起的筒體、錐體和灰斗，所述筒體、錐體位于罐體的內(nèi)部，所述灰斗則伸出至罐體的下方，所述筒體的側(cè)邊上開有進(jìn)口，筒體的上端設(shè)有排氣管，該排氣管的末端伸至中間隔板的上方，所述錐體的底部通過管路連接至灰斗頂部，以將分離的固體和液體雜質(zhì)送至灰斗中。

所述的旋風(fēng)分離器內(nèi)設(shè)有漸縮形導(dǎo)流擋板，有利于氣固兩相分離，提高除塵效率。

所述的罐體底部還設(shè)有手孔，用于檢修，以在必要的時候?qū)㈦s質(zhì)排除。

所述的罐體下部分設(shè)有一總進(jìn)氣口，上部分設(shè)有一總出氣口，該總出氣口設(shè)于中間隔板的上方。

所述的罐體兩側(cè)還設(shè)有腿式支座，用于支撐整個設(shè)備。

重力沉降室是罐體內(nèi)壁與旋風(fēng)分離器外壁之間的空間，原料氣首先進(jìn)入重力沉降室，含塵氣體中粒徑在150～200μm以上的大顆粒會由于沉降效應(yīng)被分離出來，起到預(yù)除塵的作用，同時減少后續(xù)旋風(fēng)分離器的負(fù)荷。

旋風(fēng)分離器在出口管與頂部及器壁構(gòu)成的環(huán)形區(qū)域內(nèi)，由于頂部下面有一個流動緩慢的邊界層，它的靜壓隨半徑″的變化比強(qiáng)旋流中的變化平緩，于是促使外側(cè)靜壓較高的流體向上流人此邊界層內(nèi)，并沿邊界層向內(nèi)側(cè)流動，經(jīng)出口管外壁而轉(zhuǎn)折向下，形成了局部環(huán)流，也稱上渦流。這種短路流把一部分已濃集在除塵器器壁處的細(xì)顆粒向上帶到頂板附近，而形成了″上灰環(huán)，并不時被帶人上升的中心氣流中逸出出口管，影響了除塵效率。筒體的側(cè)邊上開設(shè)的進(jìn)口為延伸處筒體側(cè)壁外的進(jìn)口管道，其目的，是為了氣流在流速較高處有相應(yīng)的較大流通面積，有效地消除上渦流的影響。

漸縮形導(dǎo)流擋板使得顆粒隨氣流進(jìn)入旋風(fēng)體內(nèi)，由直線流動變?yōu)閳A周流動時，由于顆粒的徑向分離距離逐漸減小，因此有利于氣固兩相的分離.提高了除塵效率，尤其是對細(xì)顆粒的捕集。此外，導(dǎo)流擋板與旋風(fēng)頂板保持一定的縫隙，不僅阻力有顯著下降，而且分離效率也有了一定的提高。

中間隔板設(shè)于旋風(fēng)分離器上端，旋風(fēng)分離器排氣管口嵌于該隔板中間，起到原料氣和凈化氣有效分隔的作用。

旋風(fēng)分離器錐體底部通過法蘭連接至灰斗頂部，當(dāng)灰斗中積累一定量的粉塵時，可通過法蘭拆卸清理。